高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统的研究.docVIP

PAGE PAGE 1 高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统的研究 　　摘要：我国95%的煤矿是井工开采，随着开采深度的不断增加，瓦斯灾害越来越严重，瓦斯预抽是一种有效而广泛应用的瓦斯防治方法。煤层瓦斯抽放钻孔与钻孔之间的连接产品整个行业目前使用相当混乱，存在安全隐患。针对以上现状，中煤科技集团公司成功研制了“高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统”并最终获得了成功，研制出了符合高瓦斯矿井安全生产应用条件的抽放连接固定的适当产品，该套产品阻燃、抗静电；耐正负压性能好；抽放效果显著、管道不易堵塞；密封性能可靠；产品适应能力强；安装使用方便快捷，手工操作即可快速完成连接安装；耐油耐腐蚀，可以重复使用。 　　关键词：瓦斯抽放；固定连接；顺槽；阻燃；抗静电 　　中图分类号：TD712.6文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）29-0172-03 　　瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产的主要危害之一。近年来，全国瓦斯爆炸事故频频发生，造成了极为严重的人员伤亡和经济损失及恶劣的社会影响。因此，加强矿井瓦斯治理及做好对高瓦斯矿井的瓦斯抽放工作显得尤为重要。 　　1研究的必要性 　　目前，我国矿用瓦斯抽放泵以及瓦斯抽放主管道等在大量生产、实验的基础上已经统一了标准，并已经达到了高瓦斯矿井安全生产所要求达到的条件。连接煤壁内瓦斯抽放封孔管和瓦斯抽放主管道之间的部分目前国内还没有进行在材料、结构以及尺寸上进行统一规范，该类产品目前大多都是采用代用品（普通塑料管、普通PE管、高压胶管等），密封处用胶带或铁丝缠绕而成。代用品在性能上不具备阻燃、抗静电条件；软管管道抗负压能力弱，容易折曲变形，被煤尘及泥水堵塞，达不到良好的抽放效果；管道连接处密封效果差，极易泄漏出瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体，气体泄露处与金属接触的地方甚至会产生火花，给煤矿安全生产埋下了很大的隐患。 　　因此，对高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统的研究并推出一套合适的产品，进而对这一产品进行行业性规范，就显得尤为重要。 　　2问题的提出及研究内容、方向 　　依据全国各高瓦斯矿井同类产品使用现状调查报告，中煤科技集团公司决定开发该套合适产品。开发时间：2011年9月至2012年12月。 　　2.1本项目主要研究、实验的内容 　　研制出瓦斯抽放汇流管、直通（含球阀、测压孔）、三通、弯头（方向可多角度调节）、法兰接头（带球阀）、密封件等一整套合适材质、结构和规格的产品。 　　2.2研究目标 　　项目研究的目标，就是要通过对瓦斯抽放汇流管、直通（含球阀、测压孔）、三通、弯头（方向可调节）、法兰接头（带球阀）、密封件等产品的材料及其结构进行分析、研究、试验，最终研制出高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统，使该系统内产品： 　　①瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头（方向可调节）、法兰接头产品阻燃、抗静电、耐负压、通径大。 　　②瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头（方向可调节）、法兰接头重复利用率高。 　　③直通、三通跟汇流管连接处均能达到合适的调节量。 　　④弯头（方向可调节）韧度足够，能向各个方向弯曲。 　　3研制产品的性能和技术水平 　　性能需要满足：阻燃、抗静电；耐正负压性能好、密封性能可靠；抽放效果显著，管道不易堵塞；适应能力强，有水无水均能适应；安装方便、快捷，无需借助额外工具；耐油、耐腐蚀；可重复使用。 　　技术水平要达到以下标准： 　　①瓦斯抽放汇流管、直通、三通、弯头（方向可调节）、法兰接头材料要满足国家标准值（MT558.2-2005）。阻燃性试验：有焰≤3s，无焰≤20s；表面电阻实验：内外壁表面电阻≤1.0×106Ω；负压试验：壁厚5mm，负压≥0.8MPa；正压试验：壁厚5mm，正压≥1.6MPa。 　　②直通（带球阀）、三通、调节弯头（40°圆锥角内任意转动）、法兰接头（带球阀）材质、尺寸。材质：PE；规格：DN50（国标），端口到中心点长度200mm（调节量+/-200mm）。 　　③蕾型密封圈。密封效果好、耐腐蚀、抗老化。 　　4研制产品实物图及试验试用情况 　　高瓦斯矿井顺槽瓦斯抽放固定连接系统现场试验研究是在晋煤集团成庄矿4104、4219巷进行的，实物如图1所示，共试验安装200套连接固定装置，其中在4104、4219巷各试验试用了100套产品，各地点每5～8个抽放钻孔作为一个抽放单元，每个抽放单元外加一个放水器，从放水器出来的瓦斯流经管道通过汇流管与抽放主管路相连。 　　4.1安装时间确定 　　在巷帮煤壁打抽放钻孔，待钻孔周围瓦斯降至1%以下时，方可进行连接抽放钻孔。抽放固定连接装置规格全部采用DN50圆柱体，无台阶，采用螺帽上的螺纹在拧紧的的过程中螺纹将蕾型密封圈沿着锥面推动，使其产生径向推力，产生的摩擦力来实现固定，从而达到管材与连接部件紧密结合，实现